基因棉抗枯黃萎病分析范文

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在轉基因棉花環境安全評價上，我國于2007年出臺了目前唯一的僅適用于單價轉Bt基因抗蟲棉的環境安全評價技術標準———《農業部935號公告－2－2007》［1］。然而，隨著轉基因研究在棉花上的發展，我國已研發了雙價抗蟲基因（Cry1Ac＋CpTI）棉、雙價抗病基因（Chi＋Glu）棉、雙價Bt基因（Cry1Ac＋Cry2Ab）棉及雙價抗蟲抗除草劑基因（Cry1Ac＋EPSPS）棉等一系列新的轉基因棉品種。這些新的轉基因棉花品種在商業化推廣種植之前，必須進行相應的環境安全風險評估。為此，農業部從“十一五”起，對這些新的轉基因棉花品種設立了環境安全評價研究項目。此研究就是為我國轉雙價抗病基因（Chi＋Glu）棉花環境安全評價技術標準的建立提供有關依據而進行的。

1材料和方法

1．1材料①轉雙價抗病基因（Chi＋Glu）棉材料（中國農業科學院棉花研究所提供）；②受體棉材料———中棉所24（中國農業科學院棉花研究所提供）；③非轉基因常規棉材料———贛棉11號（江西省棉花研究所品種）。

1．2方法試驗分別設在江西省棉花研究所棉枯萎病和黃萎病病圃中。2011年4月14日于病圃附近大田中進行常規營養缽育苗，5月13日將以上材料分別移栽入枯萎病圃和黃萎病圃，2種病圃每個材料4次重復，隨機排列，每行為1個重復，株距30cm，行距80cm，每小區植棉20株。棉枯萎病在7月5日發病盛期調查1次，棉黃萎病從發病后的8－9月份調查3次，并在10月下旬測產，室內考種。發病株調查采用國內枯、黃萎病統一分級標準［2］。計算公式：發病株率（％）＝（發病株數／調查總株數）×100，病指＝［∑（各級病株數×相應病級）／調查總株數×最高病級］×100。數據進行方差分析和LSD最小顯著極差測驗比較［3］。2結果與分析

2．1抗棉枯萎病競爭能力表現7月5日調查，轉雙價抗病基因（Chi＋Glu）棉品系無發病株；受體對照中棉所24發病株率為1．32％，病指為0．33；非轉基因棉贛棉11號發病株率為1．25％，病指為0．94。經統計測驗，3個品種的發病株率和病指均無顯著差異（表1）。盡管受體對照自身對棉花枯萎病的抗病性很強，發病株率和病指均很低，但是轉入雙價抗病基因（Chi＋Glu）的棉花品系無發病，說明轉入雙價抗病基因后棉花抗枯萎病能力得到進一步的提高。

2．2抗黃萎病能力表現

2．2．1發病中前期表現。發病初期于8月4日第1次調查，轉雙價抗病基因棉品系發病株率為1．32％，病指為0．33，比受體對照中棉所24發病株率低2．65百分點，病指低0．98，二者之間發病株率與病指差異均不顯著；比非轉基因棉贛棉11號發病株率低1．89百分點，病指低0．95，二者之間差異亦不顯著（表2）?？梢姡D雙價抗病基因棉品系與2個對照相比，在棉黃萎病發病初期已顯示有不顯著的抗病競爭力優勢。發病中期于9月5日第2次調查：轉雙價抗病基因棉品系發病株率為4．17％，32d內僅上升2．85百分點；受體對照中棉所24發病株率為13．06％，上升9．09百分點；非轉基因棉贛棉11號發病株率為14．21％，上升10．39百分點。轉雙價抗病基因棉品系發病株率比受體棉對照低8．89百分點，32d內發病株上升率比受體棉對照低6．24百分點；轉雙價抗病基因棉品系比非轉基因常規棉對照發病株率低10．04百分點，32d內發病株率上升比常規棉對照低7．54百分點。經統計測驗：三者之間發病株率差異不顯著。轉雙價抗病基因棉品系病指為1．74，32d內上升1．41；受體對照中棉所24病指為6．11，32d內上升4．8；非轉基因棉贛棉11號病指為6．15，32d內上升4．87。轉雙價抗病基因棉品系病指低于受體棉對照4．37，32d內病指上升比受體棉對照低3．39；轉雙價抗病基因棉品系病指低于非轉基因常規棉4．41，32d內病指上升比非轉基因常規棉低3．46。經統計測驗：三者之間病指差異不顯著（表2）?？梢?，發病中期，轉雙價抗病基因棉品系與2個對照相比，抗病競爭力優勢比發病早期更大，但仍未達差異顯著水平。發病中前期表現評價：與2個對照相比，轉雙價抗病基因棉品系在棉花黃萎病發病中前期發病輕，而且病情發展緩慢，表現出一定的抗病競爭力優勢。

2．2．2發病后期表現。（1）轉雙價抗病基因棉品系與受體棉對照比較。9月16日調查，轉雙價抗病基因棉品系病株率14．92％，比9月5日上升10．75百分點；受體對照中棉所24病株率15．58％，比9月5日上升2．52百分點。從9月5－16日，轉雙價抗病基因棉品系發病株率增加值比受體棉對照高8．23百分點。轉雙價抗病基因棉品系病指4．47，比9月5日上升了2．73；受體棉對照病指6．68，比9月5日上升了0．57；轉雙價抗病基因棉品系病指增加值比受體棉對照高2．16（表2）。顯示：轉雙價抗病基因棉品系在黃萎病發病后期發病程度進展迅速，抗黃萎病能力明顯下降，但發病株率和病指仍低于受體棉對照。經統計測驗：2個品種9月16日在病株率和病指上無顯著差異，但仍可看出與受體棉對照相比，轉入雙價抗病基因（Chi＋Glu）棉花品系，仍能表現出一定的抗病競爭力優勢。（2）轉雙價抗病基因棉品系與非轉基因常規棉對照比較。轉雙價抗病基因棉品系黃萎病后期發病輕：9月16日非轉基因常規棉對照贛棉11號發病株率為51．23％，比9月5日上升37．02百分點，而同期轉雙價抗病基因棉品系發病株率為14．92％，僅比9月5日上升10．75百分點，轉雙價抗病基因棉發病株率上升速度比非轉基因對照贛棉11號低26．27百分點；9月16日非轉基因棉對照贛棉11號病指20．03，比9月5日上升13．88，同期轉雙價抗病基因棉品系病指為4．47，僅比9月5日上升2．73，轉雙價抗病基因棉品系發病指數上升比非轉基因對照贛棉11號低11．15。經統計測驗，9月16日2個品種之間發病株率和病指差異顯著（表2）。與非轉基因常規棉對照相比，黃萎病發生后期轉雙價抗病基因棉品系對棉黃萎病有顯著的抗病競爭能力。發病后期表現評價：轉雙價抗病基因棉品系在發病后期，抗病競爭能力與受體棉對照比優勢不顯著，但與非轉基因常規棉對照比優勢顯著。

2．2．3產量競爭力。轉雙價抗病基因棉品系平均單株成鈴31．85個，比受體對照中棉所24多5．25個，差異不顯著；比非轉基因對照贛棉11號少3．1個，差異亦不顯著；但2個對照之間受體中棉所24比非轉基因贛棉11號平均單株成鈴低8．35個，二者差異顯著。子棉產量：轉雙價抗病基因棉品系平均單株子棉產量為198．11g，比受體對照高69．37g，增產53．8％，二者差異極顯著；比非轉基因對照贛棉11號高35．24g，增產21．6％，二者差異顯著；2個對照之間差異不顯著。皮棉產量：轉雙價抗病基因棉品系平均單株皮棉產量為78．04g，比受體對照中棉所24高29．63g，增產61．2％，二者差異極顯著；比非轉基因對照贛棉11號高10．58g，增產15．8％，差異不顯著；2個對照之間差異顯著（表3）。產量競爭能力表現評價：試驗顯示棉花轉入雙價抗病基因后，由于抗黃萎病競爭能力的提高，使之在子棉產量上具有了顯著甚至極顯著的增產競爭力。

3小結與討論

試驗表明，棉花轉入雙價抗病（Chi＋Glu）基因后，其抗棉枯黃萎病的競爭能力得到了一定程度的提高，尤其是抗棉黃萎病的競爭力與受體對照相比有不顯著的提高，與非轉基因常規棉對照相比抗病競爭力提高在5％水平上顯著。轉雙價抗病基因棉子棉產量，與受體對照相比增產53．8％，增產效應極顯著；與非轉基因常規棉對照相比，增產21．6％，增產效應顯著。在抗棉花枯萎病、黃萎病競爭能力和抗病增產效應上總體評價：轉雙價抗病基因棉品系表現優于2個對照，具有較好的推廣種植前景。棉花品種之間在抗病力、產量、衣分、子指等性狀上有差異，如本文中的受體對照中棉所24在抗棉枯萎病和黃萎病性上強于非轉基因常規棉贛棉11號，而子棉產量和衣分卻是前者比后者低，這將導致在不同品種之間比較時，品種的產量高低不能真實說明該品種的抗病力，本試驗中抗棉黃萎病性競爭下的產量亦僅能作為參考。并且可以推測，雙價抗病基因（Chi＋Glu）轉入不同的棉花品種中，可能會出現抗病力和產量等性狀變化幅度上效果不同的狀況。所以雙價抗病基因轉入不同的受體棉花品種后都必須進行全面的生存競爭能力檢測評價，這樣才可以確定其推廣價值和雜草化潛力。